2 个使用 do 表示法的类似 Haskell 函数返回相同的结果，但其中一个被调用多次答案

【问题标题】：2 similar Haskell functions using do notation return same result but one is called many more times2 个使用 do 表示法的类似 Haskell 函数返回相同的结果，但其中一个被调用多次
【发布时间】：2021-07-14 19:35:07
【问题描述】：

nextState :: IO Int -> IO Int -- 0 1 0 2 0 1 0
nextState stateIO = do
  value <- stateIO
  putStrLn $ "Current state: " ++ show value
  fmap (+1) stateIO

nextState' :: IO Int -> IO Int -- 0 1 2
nextState' stateIO = do
  value <- stateIO
  putStrLn $ "Current state: " ++ show value
  return $ value + 1

main :: IO ()
main = do
  let startStateIO = return 0 :: IO Int
  let states = iterate nextState' startStateIO -- Use nextState or nextState'
  stateInt <- states !! 3
  print stateInt -- 3 in both cases

这个 Haskell 代码有 2 个函数，它们看起来都具有相同的行为。但是，打印调用显示nextState 被调用的次数比nextState' 多得多。我有一个更大的项目，这是一个问题，我不知道如何转换该函数，以便它被调用的最少次数，所以我无法修复它。

为什么会发生这种情况，在一个不太简单的例子中如何防止它发生？

请注意，我的实际项目中的fmap (+1) 只是IO a -> IO a 的一个函数，而不是fmap (a -> a) - 整个事情都在IO 方面起作用，而不是使用(a->a) 修改里面的值

【问题讨论】：

标签： haskell recursion optimization

【解决方案1】：

这个例子应该比较容易理解，类比：

twice :: IO () -> IO ()
twice act = do
   () <- act
   fmap id act -- like what you did in `nextState`

once :: IO () -> IO ()
once act = do
   () <- act
   return $ id ()  -- like what you did in `nextState'`

...或更短

twice :: IO () -> IO ()
twice act = act >> act

once :: IO () -> IO ()
once act = act

例如，

> twice (putStrLn "hello")
hello
hello
> once (putStrLn "hello")
hello

迭代once 没有任何作用，因为它只是身份。

> iterate once (putStrLn "hello") !! 4
hello

但是迭代两次...

Prelude> iterate twice (putStrLn "hello") !! 4
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello

【讨论】：